專題10 鐵及其化合物（滿分60分 時間30分鐘）姓名：_ 班級：_ 得分：_1鐵單質(zhì)及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。請回答下列問題:（1）黃鐵礦(FeS2)是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料,其中發(fā)生的一個反應(yīng)為3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,若有3 mol FeS2參加反應(yīng),則轉(zhuǎn)移_mol電子。（2）氯化鐵溶液常用作印刷電路銅板的腐蝕劑,反應(yīng)的離子方程式為_。從腐蝕廢液中回收金屬銅還需要的試劑是_。（3）與明礬相似,硫酸鐵也可用于凈水,其作用原理是_(用離子方程式表示);在使用時發(fā)現(xiàn)硫酸鐵并不能使酸性廢水中懸浮物沉降除去,其原因是_。（4）鐵紅是一種紅色顏料,其主要成分是Fe2O3。將一定量的鐵紅溶于160 mL 5 molL-1鹽酸中,再加入一定量鐵粉恰好溶解,收集到2.24 L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),經(jīng)檢測,溶液中無Fe3+,則參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為_?！敬鸢浮?22Fe3+Cu2Fe2+Cu2+鐵粉、稀鹽酸(其他合理答案均可)Fe3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+在酸性條件下抑制了鐵離子的水解,無法生成氫氧化鐵膠體,不能使懸浮物沉降除去11.2 g 【解析】【詳解】Fe3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+；在酸性條件下抑制了鐵離子的水解,無法生成氫氧化鐵膠體,不能使懸浮物沉降除去；2鐵是生產(chǎn)、生活及生命中的重要元素。（1）血紅蛋白中的鐵元素呈+2價，具有結(jié)合O2分子結(jié)合成氧合血紅蛋白的能力。如果誤服亞硝酸鹽，會使人中毒，因為二價鐵被_（填“氧化”或“還原”）。 （2）為防止FeCl2發(fā)生氧化反應(yīng)而變質(zhì)，存放時應(yīng)加入_（填化學(xué)式）。現(xiàn)有一瓶久置的FeCl2溶液，請設(shè)計實驗檢驗其中是否含有Fe3+_。（3）高鐵酸鈉（Na2FeO4）是水處理過程中使用的一種新型消毒劑。在強堿溶液中次氯酸鈉與Fe(OH)3反應(yīng)生成Na2FeO4的離子方程式：_；高鐵酸鈉對水消毒時轉(zhuǎn)化為Fe3+，F(xiàn)e3+ 凈水的有關(guān)離子方程式為_。（4）球墨鑄鐵中含有一種鐵碳化合物X。實驗小組為測定X的組成設(shè)計實驗如下：固體2的俗名是_，X的化學(xué)式可以表示為_。（5）某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中逐漸加入鐵粉，溶液中Fe2的濃度和加入鐵粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示。則溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物質(zhì)的量濃度之比為_?！敬鸢浮垦趸疐e取少量待測液，滴加KSCN溶液，若溶液呈血紅色，說明原溶液中有Fe3+3ClO2Fe(OH)34OH=2FeO425H2O3ClFe33H2OFe(OH)3(膠體)3H鐵紅Fe3C114【解析】【詳解】（4） 化合物X在空氣中高溫煅燒生成固體1，固體1為鐵的氧化物，加入過量鹽酸，溶液甲中含有鐵的化合物，加入足量的Cl2，應(yīng)是將Fe2氧化成Fe3，加熱蒸發(fā)，灼燒得到Fe2O3，即固體2為Fe2O3，俗名為鐵紅，固體2中鐵原子的物質(zhì)的量為242/160mol，0.3mol，根據(jù)元素守恒，化合物X中鐵原子的物質(zhì)的量為0.3mol，C原子的物質(zhì)的量為(180.356)/12mol=0.1mol，化合物X的化學(xué)式為Fe3C；（5）氧化性強弱的順序是HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2，加入鐵粉的反應(yīng)的離子方程式為Fe4HNO3=Fe3NO2H2O，F(xiàn)e2Fe3=3Fe2，F(xiàn)eCu2=Fe2Cu2，01段發(fā)生反應(yīng)，消耗HNO3的物質(zhì)的量為4mol，12段發(fā)生，消耗Fe3的物質(zhì)的量為2mol，反應(yīng)生成Fe3的物質(zhì)的量為1mol，即原溶液中Fe(NO3)3的物質(zhì)的量為1mol，23段發(fā)生反應(yīng)，消耗Cu(NO3)2的物質(zhì)的量為1mol，同一溶液體積相同，物質(zhì)的量濃度之比等于其物質(zhì)的量之比，即Fe(NO3)3、Cu(NO3)3、HNO3物質(zhì)的量之比為1：1：4?！军c睛】難點是氧化還原反應(yīng)方程式的書寫，先根據(jù)題中信息，書寫出ClOFe(OH)3FeO42Cl，根據(jù)化合價的升降法進行配平，即3ClO2Fe(OH)32FeO423Cl，環(huán)境為堿性，且利用電荷守恒，OH為反應(yīng)物，H2O為生成物，因此離子方程式為3ClO2Fe(OH)34OH=2FeO425H2O3Cl。3某?；瘜W(xué)小組學(xué)生利用如圖所示裝置進行“鐵與水反應(yīng)”的實驗，并利用產(chǎn)物進一步制取FeCl36H2O晶體。（1）裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。（2）裝置E中的現(xiàn)象是_。（3）停止反應(yīng)，待B管冷卻后，取其中的固體，加入過量稀鹽酸充分反應(yīng)，過濾。簡述檢驗濾液中Fe3的操作方法：_。（4）該小組學(xué)生利用上述濾液制取FeCl36H2O晶體，設(shè)計流程如下步驟中加入新制氯水的作用是_?！敬鸢浮?Fe4H2O(g)Fe3O44H2 黑色固體變紅，右端管壁有水珠生成 取少量濾液，滴入幾滴KSCN溶液，觀察溶液是否變紅色 將Fe2氧化成Fe3 【解析】溶液是否變紅色； （4）因為氯氣具有強氧化性，所以能將二價鐵離子氧化為三價鐵離子，即為：將Fe2氧化成Fe3；【點睛】本題考查了鐵及其化合物的性質(zhì)實驗，易錯點：鐵與水蒸氣反應(yīng)原理。4（一）某班同學(xué)用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}：（1）分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 mol/L 的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是_。（2）甲組同學(xué)取2mLFeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為_。（3）乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實驗不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2mLFeCl2溶液中先加入05mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是_。（二）工業(yè)上用赤鐵礦（含F(xiàn)e2O3、FeO，也含有Al2O3、MnO2、CuO、SiO2等）制備綠礬FeSO47H2O的流程如下： （1）氫氧化鈉溶液加入赤鐵礦中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_；_。（2）向濾渣中加入過量的試劑a為_，過量的試劑b投入到濾液發(fā)生的所有反應(yīng)的離子方程式為_；_；_。（3）實驗室中操作的名稱為_。（4）操作隔絕空氣的目的是_。【答案】防止Fe2+被氧化2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl隔絕空氣（排除氧氣對實驗的影響）Al2O3+2OH-=2AlO2+H2OSiO2+2OH-=SiO32-+H2O硫酸(H2SO4)Fe2Fe3+3Fe2+FeCu2+CuFe2+Fe2H+H2Fe2+過濾防止溶液中的Fe2+被空氣氧化為Fe3+【解析】【分析】由制備流程可知，加NaOH溶液后，兩性氧化物Al2O3、酸性氧化物SiO2與NaOH溶液反應(yīng)，則濾液I中含有的離子為OH-、AlO2-、SiO32-，濾渣I中含F(xiàn)e2O3、FeO、MnO2、CuO；加入硫酸溶液，F(xiàn)e2O3、FeO、CuO溶于硫酸，得到含有硫酸、Fe2（SO4）3、FeSO4、CuSO4的混合液，則試劑a為硫酸；向混合液中加入Fe，F(xiàn)e與硫酸、Fe2（SO4）3、CuSO4反應(yīng)得到FeSO4溶液，則試劑b為Fe，濾渣為Cu、Fe，濾液為FeSO4溶液，F(xiàn)eSO4溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到綠礬?！驹斀狻俊军c睛】本題以鐵及其化合物為載體考查了實驗方案的設(shè)計和化學(xué)工藝流程，側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ目疾椋⒁庠鼗衔锱c實驗的結(jié)合，把握物質(zhì)的性質(zhì)、流程中發(fā)生的反應(yīng)、混合物分離方法為解答的關(guān)鍵。